JP2001130919A - ガラス成形品の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス成形品をプレス成形した後、冷却空気
をガラス成形品に上方より吹きつけて冷却する際に、高
圧力の冷却空気によりガラス成形品の表面に生じる凹凸
状の変形を改善することのできる冷却方法を提供する。 【解決手段】 成形型内にあるプレス成形されたガラス
成形品を上方より冷却空気を吹き付けて冷却する際に、
冷却サイクルの開始段階において冷却空気の圧力を実質
的に零圧力から所定の圧力まで徐々に増加させて、ガラ
ス成形品に変形を生じないように冷却することを特徴と
するガラス成形品の冷却方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形された
ガラス成形品の冷却方法に係わり、特にプレス成形直後
の陰極線管用ガラスパネルを効率的に冷却することので
きる冷却方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高温の溶融ガラス塊をプレス成形してガ
ラス成形品を製造する場合、プレス後の高温のガラス成
形品をできるだけ短時間で冷却してプレス成形装置より
取り出せるようにするため、成形型内にあるガラス成形
品に対して上方より冷却空気を吹き付けることによりガ
ラス成形品の冷却がなされる。

【０００３】陰極線管用ガラスパネルなどのほぼ矩形で
箱型形状のガラス成形品は、まずプレス成形装置の間歇
回転するテーブル上に所定の間隔で配設されている成形
型に高温の溶融ガラス塊を供給し、次いで押型を下降さ
せて溶融ガラス塊を押延し、その後に押型を上昇させて
成形する。

【０００４】プレス成形後、成形型内にある高温のガラ
ス成形品はテーブルの間歇回転により、順次、複数の冷
却位置に送られて冷却される。前記冷却位置において
は、図３に示すように、プレス成形装置の冷却送風管２
０が成形型１１内に下降し、冷却送風管２０に設けられ
たダンパー２１が開いて、送風機２２などにより供給さ
れた冷却空気２３が上方より所定圧で吹き付けられるこ
とにより、成形型内にあるガラス成形品１が冷却され
る。所定の冷却時間後にダンパー２１が閉じて、冷却送
風管２０が成形型１１外に上昇し、テーブルが間歇回転
することにより成形型内のガラス成形品は次の位置に送
られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ガラス成形品を上記し
た冷却方法で冷却する場合、生産量を上げるために、プ
レス成形装置のテーブルを間歇回転させる時間間隔であ
るサイクル時間を短縮しようとすると、単位時間当たり
の冷却空気量を増加させる必要がある。即ち、通常は冷
却空気の圧力を上げて冷却空気量を増加させることにな
るが、従来、前記したダンパーは空圧機器などにより実
質的に瞬時に開閉されるため、冷却サイクルの開始段階
から高い圧力の冷却空気がガラス成形品に吹き付けら
れ、まだ内部まで固化していないガラス成形品にこの高
い圧力がかかるので内表面に凹凸状の変形を生じる。

【０００６】特に、ガラス成形品が陰極線管用ガラスパ
ネルの場合には、図４に示すように、その形状がほぼ矩
形の箱型形状であるため、上方から吹き付けられる高圧
の冷却空気は、ガラスパネル１の画像表示面となるフェ
ース部の四隅部方向に集中して流れる傾向にあり、前記
凹凸状の変形はフェース部の四隅部において凸状変形と
して顕著に現れる。また、フェース部の外表面がほぼ平
面に近い平坦な陰極線管用ガラスパネルの場合には、真
空容器として使用される陰極線管の強度を維持するため
に、フェース部の周辺部においては特に肉厚が厚く成形
されることから、先記した冷却空気量をさらに増加させ
る必要があるが、上記のように高圧の冷却空気を吹き付
けることにより凹凸状の変形が一層顕著に現れることと
なる。

【０００７】陰極線管用ガラスパネルは、陰極線管の画
像表示部となることから、成形精度、成形面品位には特
に厳しい品質が求められるため、上記した凹凸状の変形
は陰極線管用ガラスパネルとしての品質を著しく低下さ
せることになり、実際に凹凸の最大変形量Ｄが０．２ｍ
ｍ以上になると陰極線管用ガラスパネルとして実用に供
さなくなる。なお、図４には陰極線管用ガラスパネルの
画像表示部の内表面における上述した凹凸状の変形を誇
張して示しているが、最大変形量Ｄは対角軸の周辺部に
おける設計目標からの最大寸法差である。

【０００８】そこで、本発明の目的は、ガラス成形品を
プレス成形した後、冷却空気をガラス成形品に上方より
吹きつけて冷却する際に、ガラス成形品に生じる変形を
改善して、ガラス成形品の製造工程中の不良を抑制し、
ガラス成形品の生産性向上を図ることのできる冷却方法
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、成形型内にあるプレス
成形されたガラス成形品を上方より冷却空気を吹き付け
て冷却する際、冷却サイクルの開始段階において冷却空
気の圧力を実質的に零圧力から所定の圧力まで漸増さ
せ、ガラス成形品に変形を生ぜずに冷却することを特徴
とするガラス成形品の冷却方法である。

【００１０】また、ガラス成形品が陰極線管用ガラスパ
ネルの場合、その形状に起因して前述したように画像が
表示されるフェース部の特に四隅部において内表面に変
形を生じやすく、成形精度が非常に厳しいので、本発明
を適用すれば変形が抑制され、特に好適である。

【００１１】さらに本発明では、陰極線管用ガラスパネ
ルに適用する場合、冷却空気の圧力を実質的に零圧力か
ら所定の圧力まで漸増させる圧力増加速度は毎秒１００
〜３００Ｐａであり、また冷却サイクル時間が１０秒以
上で、かつ前記の圧力増加速度での圧力増加時間が冷却
サイクル時間の１１％以上であることが好ましい。圧力
増加速度が毎秒１００Ｐａより低いと冷却サイクルの時
間内でガラスパネルを十分に冷却することができず、毎
秒３００Ｐａより高いとガラスパネルの前記変形を抑制
できない。

【００１２】なお、高温のガラス塊が成形型内で押型に
よりガラスパネルにプレス成形される際には、押型が上
昇してガラスパネルから離れた後でガラスパネルの側壁
部が倒れ込んで全体の形状が崩れることがないようにガ
ラスパネルの表面がある程度固化するまで押型により冷
却されるので、押型がガラスパネルから離れた時のガラ
スパネルの表面温度状態はガラスパネルの大きさによら
ずほぼ一定である。従って、その後の冷却サイクルでの
圧力増加速度が与えるガラスパネル内表面の凹凸状の変
形への影響もガラスパネルの大きさによらずほぼ同一で
ある。

【００１３】また、通常、陰極線管用ガラスパネルの冷
却に適した所定の圧力は１〜２ｋＰａであるので、冷却
空気の圧力を実質的に零圧力からその圧力まで漸増させ
る圧力増加時間は、毎秒３００Ｐａの圧力増加速度で漸
増させる場合でも、少なくとも約３．３秒必要である。
一方、冷却サイクル時間は陰極線管用ガラスパネルの大
きさにより異なるが、上述した凹凸状の変形が問題とな
るような大きさのガラスパネルでは、冷却に少なくとも
必要な時間や生産性の制約などから、通常約１０〜２５
秒であるので、前記の圧力増加速度での圧力増加時間は
冷却サイクル時間に対して約１１％以上の時間がないと
上述した所定の圧力まで冷却空気圧力を上げることがで
きない。所定の圧力まで増加させた後は、一定の圧力で
保持してもよく、送風能力の範囲内で圧力を上げて冷却
を強化してもよい。

【００１４】プレス成形装置には前記のとおり複数の冷
却位置があり、プレス直後の冷却位置に本発明の冷却方
法を用いるのが最も効果的であるが、プレス成形装置の
他の冷却位置に関しては必要に応じて実施すればよい。

【００１５】

【作用】本発明は、ガラス成形品をプレス成形した後、
成形型内にあるガラス成形品に冷却空気を上方より吹き
付けて冷却する際、冷却サイクルの開始段階にあってガ
ラス成形品の内部が十分に固化していない状態では低い
圧力の冷却空気で冷却を行うので変形を生じない。また
内部が固化するに伴って高い圧力の冷却空気で冷却を行
うのでガラス成形品の冷却を所定の時間内で効率的に行
える。

【００１６】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明にかかる冷却
方法について説明する。先記した説明と重複する箇所、
部材については同一図面を用い、説明を省略する。

【００１７】本実施例では図３に示すように、プレス成
形直後の冷却位置において、プレス成形装置の冷却送風
管２０に設けられたダンパー２１の駆動部２４をダンパ
ー２１の開度が自由に制御できるようにサーボモーター
で構成してある。本実施例では、８０ｃｍ（３４インチ
相当）陰極線管用ガラスパネルにプレス成形直後の冷却
位置で上記の冷却装置構成により冷却空気を吹き付け
た。

【００１８】図１は、本実施例の冷却方法における冷却
サイクル時間に対する冷却空気圧力の関係を示すグラフ
であり、プレス成形直後の成形型内の上記ガラスパネル
に対して、冷却空気を１０秒間で実質的に零圧力から所
定の圧力である１．５ｋＰａまで漸増させて冷却した。
この時の冷却サイクル時間は２５秒であり、圧力増加速
度は毎秒１５０Ｐａ、圧力増加時間は冷却サイクル時間
の４０％である。

【００１９】一方、図２は同一サイズの陰極線管用ガラ
スパネルを冷却する際の従来の冷却方法における冷却サ
イクル時間に対する冷却空気圧力の関係を示すグラフで
あり、前記冷却装置のダンパーの駆動部がエアーシリン
ダーなどの空圧機器で瞬時に開かれる構成になってお
り、かかる冷却装置構成により、プレス成形直後の成形
型内の上記ガラスパネルに対して、冷却空気を１秒以内
で実質的に零圧力から所定の圧力である１．５ｋＰａま
で急増させて冷却した。この時の冷却サイクル時間は２
５秒であり、圧力増加速度は毎秒１．５ｋＰａ以上、圧
力増加時間は冷却サイクル時間の４％以下である。

【００２０】このようにして冷却された陰極線管用ガラ
スパネルのフェース部の内表面において、凹凸状の変形
度合いを調べたところ、本発明の冷却方法により冷却さ
れた陰極線管用ガラスパネルの凹凸の最大変形量Ｄは
０．１ｍｍ以下であり、陰極線管用ガラスパネルとして
は、十分に良品として実用に供するものであった。一
方、従来例の冷却方法により冷却された陰極線管用ガラ
スパネルの凹凸の最大変形量Ｄは約０．５ｍｍであり、
陰極線管用ガラスパネルに要求される成形精度を全く満
たさなかった。

【００２１】また、本実施例と同じサイズの陰極線管用
ガラスパネルを用いて、前記の１．５ｋＰａまでの圧力
増加速度を毎秒５００Ｐａ、３７５Ｐａ、３００Ｐａ、
２００Ｐａ、１００Ｐａ、７５Ｐａと変化させて陰極線
管用ガラスパネルに生じる凹凸の最大変形量Ｄを調べ
た。この場合、圧力増加時間は冷却サイクル時間２５秒
に対してそれぞれ、１２％、１６％、２０％、３０％、
６０％、８０％であり、最大変形量Ｄはそれぞれ、約
０．５ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．１ｍｍ、約０．１ｍ
ｍ、約０．１ｍｍ、約０．１ｍｍとなり、毎秒５００Ｐ
ａと４００Ｐａの圧力増加速度では変形量を実質的に抑
えることができなかった。一方、毎秒７５Ｐａの圧力増
加速度では上述した変形は抑制できたが、所定の冷却サ
イクル時間内にガラスパネルの温度を十分に下げること
ができず冷却不足となった。以上のことから、毎秒１０
０〜３００Ｐａの圧力増加速度が適切であることがわか
る。また、毎秒１００〜３００Ｐａの圧力増加速度で所
定の冷却空気圧力まで増加させるには冷却サイクル時間
に対して２０％以上の圧力増加時間を要することがわか
る。

【００２２】上記実施例では８０ｃｍ陰極線管用ガラス
パネルの例を述べたが、先記したように、圧力増加速度
が与えるガラスパネル内表面の凹凸状の変形への影響は
他の大きさのガラスパネルでもほぼ同一であった。

【００２３】本発明は、上記実施例に示した陰極線管用
ガラスパネル以外にも、ガラス成形品の形状や肉厚分布
により前記従来の冷却方法ではガラス成形品の内表面に
冷却空気の圧力で凹凸状の変形の問題が生じるようなも
のであれば利用できる。

【００２４】また、本発明の実施例では冷却送風管の吹
出部の形状が板状の例を示したが、単なる円形状のもの
或いは箱状、台形状とした吹出部構造のものにも利用で
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス成
形品の冷却方法によれば、ガラス成形品をプレス成形し
た後、冷却空気をガラス成形品に上方より吹き付けて冷
却する際にガラス成形品に生じる内表面の凹凸状の変形
を改善して、ガラス成形品の生産性向上を図れる優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の冷却サイクル時間に対する冷
却空気圧力を示すグラフである。

【図２】従来の比較例の冷却サイクル時間に対する冷却
空気圧力を示すグラフである。

【図３】陰極線管用ガラスパネルの冷却状態を示す説明
図である。

【図４】陰極線管用ガラスパネルの凹凸状の最大変形量
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ガラス成形品（陰極線管用ガラスパネル） １１ 成形型 ２０ 冷却送風管 ２１ ダンパー ２２ 送風機 ２３ 冷却空気 ２４ 駆動部 Ｄ 最大変形量

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形型内にあるプレス成形されたガラス
   成形品を上方より冷却空気を吹き付けて冷却する際、冷
   却サイクルの開始段階において冷却空気の圧力を実質的
   に零圧力から所定の圧力まで漸増させ、ガラス成形品に
   変形を生ぜずに冷却することを特徴とするガラス成形品
   の冷却方法。
2. 【請求項２】 前記ガラス成形品が陰極線管用ガラスパ
   ネルであることを特徴とする請求項１に記載のガラス成
   形品の冷却方法。
3. 【請求項３】 前記冷却空気の圧力を実質的に零圧力か
   ら所定の圧力まで漸増させる圧力増加速度が毎秒１００
   〜３００Ｐａであり、また冷却サイクル時間が１０秒以
   上で、かつ前記の圧力増加速度での圧力増加時間が冷却
   サイクル時間の１１％以上であることを特徴とする請求
   項２に記載のガラス成形品の冷却方法。